WO2007116071A1 - Temoin de franchissement de temperature pour un produit - Google Patents

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WO2007116071A1
WO2007116071A1 PCT/EP2007/053481 EP2007053481W WO2007116071A1 WO 2007116071 A1 WO2007116071 A1 WO 2007116071A1 EP 2007053481 W EP2007053481 W EP 2007053481W WO 2007116071 A1 WO2007116071 A1 WO 2007116071A1
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WO
WIPO (PCT)
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indicator
film
temperature
product
viscous
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/053481
Other languages
English (en)
Inventor
Renaud Vaillant
Catherine BONAÏTI-FLEURIE
Pierre Peteuil
Original Assignee
Sa Cryolog
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sa Cryolog filed Critical Sa Cryolog
Publication of WO2007116071A1 publication Critical patent/WO2007116071A1/fr

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/06—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using melting, freezing, or softening

Definitions

  • the present invention relates to a control of the state of conservation of products, especially frozen or refrigerated products, for indicating whether the temperature of a product has crossed a threshold or a limit at any time between the manufacture of the product and its use and / or consumption, and such that its mass production and high speed is simple and inexpensive.
  • the indicator according to the invention makes it possible to take into account the thermal evolution of the product as a function of the thermal inertia of the assembly formed by the product and its packaging.
  • Frozen or deep-frozen products must be kept at a temperature that must remain permanently below a threshold temperature.
  • a break in the cold chain that is to say that the product temperature temporarily returns above its storage temperature or a so-called critical temperature and determined according to the temperature of the cold chain. optimal preservation of the product. This potential break is favored by the multiplication of stakeholders in the life of the product (manufacturer, carrier, distributor, consumer %), as well as only by the multiple movements of the product between the place of manufacture and the place of consumption.
  • the invention is also usable for all products to be kept at a given temperature, including health products, such as frozen biological samples, drugs, blood plasma, etc.
  • thawing controls use the physicochemical properties of water.
  • a sample of frozen water is used in such a configuration that the thawing of the sample followed by its refreezing does not allow the sample to return to its original configuration; for example, there is a change of color by mixing two different samples, or breaking a capsule due to the expansion of the water during its solidification, etc.
  • the known systems have the disadvantage of being limited to the detection of thawing (ie a threshold temperature close to 0 °) and not to allow adaptation to the storage temperature of the product.
  • the witness according to the invention proposes conversely to be able to adapt the temperature threshold not to cross that one wants to be able to detect.
  • the invention proposes to overcome the disadvantages of the prior art by providing an indicator suitable for mass production at a limited cost, capable of indicating whether the storage temperature of a product has crossed a threshold corresponding to a critical temperature, temporarily or not, this control having a predetermined activation temperature, the control being not functional until it has reached this activation temperature.
  • the invention relates to an indicator of the state of conservation of products, making it possible to detect whether the temperature of the product has crossed a predetermined threshold, said set temperature or critical temperature, this crossing being able to be temporary, the indicator comprising two films of which at least one is partially transparent, these two films being hermetically assembled so as to trap doses of liquid or viscous products, these doses being separated from each other by an adhesive joint hermetically connecting the faces facing the two films , the adhesive being such that it loses its adhesive properties when crossing a predetermined temperature, the so-called temperature activating the indicator, so that if, after the activation of the indicator following the crossing of the activation temperature, the target temperature is reached, then the viscous products are free to come into contact , this contact resulting in an irreversible state change such as a change of color and / or texture.
  • the nature of the glue can be chosen to adjust the activation temperature of the indicator.
  • the control according to the invention makes it possible to choose an activation temperature which is totally independent of the set temperature.
  • the witness offers more freedom in the choice of different operating parameters of the latter, but also more freedom in the form and external appearance of the witness.
  • the control according to the invention has the advantage of being less sensitive to expansion. It is also less fragile because the glue joint is not intended to "jump" under the pressure exerted by the viscous products.
  • this mechanical strength is even better than the temperature of the indicator is far from its activation temperature (for example during storage of the indicator before use).
  • At least one of the viscous products is a gel.
  • composition of the viscous products can be chosen to adjust the target temperature of the indicator.
  • composition of the viscous products may be the same or different.
  • the composition of the viscous products can be chosen so as to adjust the speed of migration of the gels towards each other when the set temperature is exceeded, thus making it possible to adjust the reaction time as a function of parameters such as thermal inertia of the assembly formed by the product and its packaging.
  • the viscous products are such that they have different migration rates towards each other.
  • the composition of the viscous products can be chosen so as to adjust their reaction rate when they are in contact, thus making it possible to adjust the reaction time as a function of various parameters, such as, for example, the actual progress of the degradation of the product. product.
  • the reaction between the two viscous products is of acid-base type.
  • the width of the adhesive joint can be adjusted so as to impose a greater or lesser delay for the viscous products to come into contact once the target temperature has been reached.
  • the reaction rate can be adjusted to take into account the thermal inertia of the product and / or its packaging.
  • the two films are hermetically sealed around the entire periphery of the indicator.
  • the indicator constitutes a self-adhesive label.
  • the invention also relates to the method of manufacturing such an indicator.
  • the method thus comprises the following steps:
  • the viscous products are in a thin layer, of thickness for example between 0.03 millimeters and 2 millimeters.
  • the method comprises a step of shaping each indicator, the shaping comprising at least one of the operations included in the group comprising:
  • the method is such that, prior to the removal of the viscous product doses, cavities are formed for receiving the viscous product in the lower film, and / or prior to the application of the upper film to the lower film, the upper film is deformed so as to give it a non-planar shape for each dose of viscous product.
  • the deformations of the first and / or second films are carried out by thermoforming and / or stamping and / or embossing.
  • the latter are cooled so that they resist the stresses experienced during the application of the second film.
  • the method comprises the step of implementing at least one pair of lip nozzles to deposit the doses of viscous product.
  • the method comprises the step of depositing the viscous product doses on the first film by using a heliography cylinder.
  • the step of hermetically joining the first and second films is performed by gluing, and / or heat age and / or ultrasound.
  • the method comprises a step of depositing at least one adhesive substance made by means of at least one nozzle and / or a flexographic roll.
  • the step of hermetically joining the first and second films comprises:
  • the shaping is performed simultaneously with the application of pressure.
  • the shaping step of the packaged products is carried out by means of a rotating cylinder provided with knives.
  • the lower film is coated with adhesive opposite the face on which the viscous product is deposited, so that the indicator constitutes an adhesive label.
  • the lower film is secured to a support film whose surface state is such that it allows, on the one hand, the temporary assembly of the first film on the support film, and on the other hand , that almost all the glue remains on the first film after separation of the support.
  • FIG. 1 represents an indicator in accordance with FIG. invention
  • FIG. 2 represents an indicator according to the invention, in its non-activated state, and seen in profile;
  • FIG. 3 represents the indicator of FIG. 2 after its activation,
  • FIG. 4 represents the packaging of a product provided with a control according to the invention
  • FIG. 5 is a diagram describing the main steps of a method of mass production of the indicator
  • FIG. 6 is a detail of a cutting cylinder implemented in the context of the process shown in FIG. 5, and FIG. 7 shows one of the cutting patterns of the cylinder represented in FIG.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the invention.
  • the indicator 1 is in the form of a packaging, in the example a self-adhesive label, having two cavities 40 and 42, or bags, each filled with a dose of a liquid or viscous product, in the example a gel 44 in the cavity 40 and a gel 46 in the cavity 42.
  • the two gels are preferably different.
  • the packaging is carried out by superposition of two transparent films, these two films being stuck on the periphery of the indicator.
  • a separation between the two doses of gel is performed by means of an adhesive joint 48 which connects the lower and upper internal faces of the indicator, corresponding to the two faces facing the two films.
  • the adhesive used to make the seal 48 is such that it loses its adhesive properties below or above a certain temperature, called the activation temperature. Thus, as long as the indicator has not reached this activation temperature, it is not activated and is not functional, because the physical barrier represented by the glue joint separates the two cavities in a sealed manner. 40 and 42.
  • the glue loses its adhesive properties, the glue joint 48 "jumps", that is to say that the upper film is no longer in contact with the lower film at the same time. glue joint. There is then no physical separation between the two gels 44 and 46.
  • the indicator is then activated: it is functional. Indeed, from the moment when the indicator is activated, if it is brought to cross the threshold of critical temperature, called set temperature, the two gels which are no longer separated will be able to come into contact, their contact resulting in an irreversible color change.
  • the color change makes it possible to detect that the temperature has been crossed, and that the product must not be used, or is unfit for consumption.
  • the setpoint temperature of the indicator corresponds to a so-called critical temperature of the product.
  • This critical temperature depends on the optimum storage temperature of the product but may vary depending on different criteria, including the composition of the product itself. Thus products to be kept at the same temperature will not necessarily have the same critical temperature, and therefore require a different indicator.
  • the storage temperature frozen products is -18 ° C, but depending on the type of product, there will be critical temperatures between -10 0 C (minus ten degrees Celsius) and 0 0 C.
  • the design of the indicator makes it suitable for mass production, at high speed, via an inexpensive manufacturing process.
  • FIG 5 are schematically the different steps of the manufacturing method according to the invention.
  • a lower film 10 is unwound at a speed of between 20 and 50 meters per minute.
  • the film used polypropylene or polyethylene type, is of width 1 between 100 and 330 mm. He is transparent.
  • This film is backed by a support film 11, or dorsal silicone, so as to form a self-adhesive complex.
  • This complex can be assembled upstream on the same production line, the assembly comprising a glue coating step of the silicone support film.
  • a first step A of coating the adhesive film 12 is performed.
  • This adhesive 12 unlike the adhesive used to make the seal 48, retains its adhesive properties regardless of the temperature However, these adhesive properties vary with temperature.
  • the glue is deposited at a given temperature, in the example greater than one hundred degrees Celsius.
  • a second step B of crosslinking of this adhesive layer 12 is then performed, for example by means of ultraviolet radiation lamps 14.
  • the action of ultraviolet (UV) is sterilizing, as is the step of coating at a temperature 100 ° C.
  • the sterilization of the film is particularly useful in the case where it is necessary to deposit a viscous product sensitive to a potential contamination, or in the case where one seeks to control the population of microorganisms contained in a label forming a substance conservation indicator.
  • glues of different natures especially adhesives. not requiring ultraviolet light curing.
  • two types of glue having different properties can be used to combine the advantages of these glues. For example, using a first glue characterized by substantial cohesion at the periphery of the packaging and a second glue characterized by a "tack" important closer to the gel. This second glue can also be used to maintain the gel on the film 10. It is recalled here that the "tack" of an adhesive is its instant adhesive power.
  • a step B ' is then performed for removing the glue joints 48.
  • This coating is carried out at regular intervals, these intervals being chosen so that, in a subsequent step of depositing the viscous products, the relative position thereof relative to the glue joint 48 is correct.
  • the glue joint is positioned first on the lower film, and the subsequent positioning of the viscous products is such that they are well located on either side of the glue joint.
  • a cold-sensitive adhesive such as HENKEL brand adhesive, reference TECHNOMELT Q3183.
  • a step C of deposition of pairs of doses (or predetermined quantities) of gel 44, 46 is then performed.
  • the steps B 'and C, of depositing the adhesive seals 48 and deposition of the gel dose pairs 44, 46, are preferably simultaneous, thereby avoiding complex problems of relative positioning of the adhesive joints and doses of gel.
  • the step of depositing the gel dose pairs is carried out by means of pairs of foil nozzles 18 and 19. Each pair of nozzles 18 and 19 deposits a pair of doses of gel 44 and 46 of substantially parallelepipedal shape, each drawing in a different tank so that each pair can be composed of different gels.
  • the deposited gel is sufficiently viscous not to to flow instantly.
  • each dose 44, 46 is controlled by means of the foil nozzles 18, 19.
  • Such foil nozzles are, for example, those manufactured and dispensed by the North American company Nordson. Corp.
  • a cooling step D is then performed.
  • This step is intended to increase the resistance to mechanical stress of the gel doses 44, 46.
  • This step is performed by means of the circulation of a cold gas, for example by implementing the expansion of a liquefied gas, such as liquid nitrogen. Nitrogen is a naturally inert gas and significantly reduces the risk of contamination. This is sprayed near the gel, for example by means of conical nozzles 20.
  • the liquid nitrogen must be sprayed through the conical nozzles 20 so as to vaporize upon leaving the nozzles, thus the temperature of the gas stream (nitrogen and air) in the vicinity of the gel is controlled and maintained at a temperature close to -60 ° C. C.
  • the action of nitrogen gas avoids the inconveniences that would be caused if it remained in the liquid state; in particular, it avoids the denaturation of the glue and the gel, and the embrittlement of the lower film.
  • This cooling step is performed in an enclosure (not shown) whose temperature is regulated, as explained above. Indeed, without regulation, this chamber would gradually cool down, leading to the risk that the nitrogen retains its liquid state in the enclosure. Therefore, to regulate the temperature of this chamber, it also uses a ventilation device and air extraction.
  • This cooling step is not necessary in some cases, especially when the gel thickness is very low, and / or when the gel is very viscous.
  • the cooling temperature can not however be too low so as not to alter the adhesive properties of the adhesive used to make the seal 48.
  • gels having properties (in particular properties relating to viscosity) allowing to remove this cooling step.
  • the cooling is carried out by cooling a horizontal plate located under the lower film, before conditioning the gel.
  • the cooling is carried out using a cylinder on which the lower film runs and in which a mixture circulates, in particular a mixture of water and glycol; the flow rate of circulation of this mixture and the diameter of the cylinder make it possible to adjust the kinetics of cooling.
  • it is possible to prevent the spreading of the gel by applying an electric field to it. It is also possible to prevent the spreading of the gel by first carrying out a pressure or a coating which delimits in relief the contour of the gel dose. This relief consists of an ink or glue which will then be used to assemble the film 10 with the upper film described below.
  • the following step is a step E of application and positioning on the first film 10 of a second film, or upper film 22, so as to trap the doses of gel 44, 46.
  • This upper film 22 is, in the example, of the same nature as the lower film. It is therefore also transparent.
  • the upper film 22 is subjected to the minimum application pressure so that it comes into contact and adheres to the lower film.
  • the upper film is previously braked and stressed by two guide rollers 21 and 23 so as to stretch it.
  • the stretching of the upper film 22 is necessary to avoid undesired displacement of this film with respect to the lower film when it is applied to the lower film 10, such displacement being able to cause the formation of folds.
  • a positioning cylinder 24 allows the application of the upper film 22 to the lower film 10 with a slight pressure.
  • the pressure thus applied is controlled: if it is insufficient, the upper film 22 does not come into contact with the lower film; if it is too large, it may form wrinkles on the film 22 or creep of the gel under pressure.
  • This cylinder 22 is covered with a foam whose parameters of thickness and hardness make it possible in particular to control the pressure applied by this cylinder.
  • a sealing and cutting step F is then performed by means of a cutting cylinder 26 and a support cylinder 27 between which the films 10, 11 and 22 and the doses 44, 46 pass.
  • This rotary cylinder cutter 26 is provided with a plurality of cutting patterns 28 adapted to the shape of the indicators.
  • the pressure exerted by the cylinder 26 on the cylinder 27 is chosen so as to seal the upper film on the lower film on the periphery of the indicators as well as on the glue joint and so as to cut the indicator (ie the films 10 and 10). 22), without cutting the dorsal 11.
  • the role of the support cylinder is to allow the application of a high pressure by the cylinder 26 without deforming the films 10, 11 and 22.
  • the cutting cylinder 26 rotates at a speed adjusted according to the running speed of the lower film.
  • a detection cell (not shown) can be used to locate the position cutting patterns 28 on the cylinder 26 and provides a control signal of the removal of the gel, so as to ensure the synchronization of this deposit with the cut, that is to say the desired positioning of the knives relative to the gel dose considered.
  • FIG. 6 shows a cutting cylinder 26.
  • the surface 260 of the cylinder, with the exception of the cutting patterns 28, is covered with a foam film of a certain thickness and hardness.
  • Each cutting pattern 28 comprises a cutting net 30, drawing the shape of the cut or precut adapted to the indicator that is desired.
  • Each cutting pattern 28 also includes a pressure member 29 such that it exerts pressure on the adhesive seal 48 to seal it hermetically.
  • the pressure member 29 is made of foam of sufficient density to exert the pressure necessary to seal the glue joints 48 and its width corresponds to the width of these glue joints.
  • the width of the pressure member 29 corresponds to the width L of the adhesive joint 48.
  • the foam lining 32 is in example of the same nature and the same thickness as the foam covering the surface 260 of the cylinder. This thickness is such that, when the foam is not stressed, the cutting edges are below the free surface of this foam. In other words, the height of the blades (knives) is less than the thickness of the unconstrained foam.
  • the foam 32 allow to ensure the pressure necessary for sealing the two films, including at the glue joint 48 through the pressure member 29.
  • the foam is deformed, and cup (compresses ) to reveal the cutting nets which in turn enter into contact with the films to ensure the cutting or precut on the generatrices of the cylinders 26 and 27 simultaneously in contact with the films.
  • the density of the foam constituting the pressure member 29 will be less than the density of the foam constituting the lining 32.
  • the pressure exerted on the glue joint 48 will be less important than that exerted for the sealing of the two films.
  • FIG. 7 shows in detail a cutting pattern 28, comprising the cutting thread 30, the foam liner 32.
  • This lining 32 has in its center a recess 34.
  • This cavity is intended to prevent the crushing of gel doses during pressurization.
  • the recess 34 is separated into two identical cavities 34 1 and 34 2 by the pressure member 29.
  • the doses of gel are thus housed in the cavities 34 1 and 34 2 during pressurization.
  • the pressure member 29 and the foam liner 32 are made of the same material and constitute a single piece.
  • the adhesive 12 may be deposited on the entire surface of either the lower film or the upper film or on the two film thicknesses, and before the viscous liquid is deposited.
  • the effectiveness of the bonding depends on the amount of total adhesive deposited and its intrinsic qualities. The amount of said adhesive will not exceed, in most cases, 30 grams per m 2.
  • thermal and / or ultrasonic welding is used.
  • Heat and / or ultrasonic welding can be used instead of or in addition to bonding.
  • this type of welding is used in addition to the bonding, the welding widths can be reduced to the contour of the dose, which makes it possible to maintain a high production rate; in this case, the weld improves the seal and / or increase the pressure of the gel in the packaging, and therefore its thickness.
  • the internal pressure makes it possible in particular to accelerate the bringing into contact of the two gels.
  • thermal welding and ultrasonic welding are used, because of the different speeds of each welding technique, it is preferable that the thermal weld be transverse to the direction of travel of the films and that the ultrasonic weld be in the direction of scrolling movies.
  • the quality of the seal depends on the sealing temperature, ie the vibration frequency in the case of ultrasonic welding, the speed of the films, the width of the weld and the thickness of the weld. thickness of the films. It is specified that in the case of a thermal or ultrasonic welding, the lower film is not backed (complexed) to the silicone film beforehand but at the end of the production line.
  • the films 10 and / or 11 and / or 22 comprise prints made online or in advance.
  • step F may be carried out in two sub-steps. The first sub-step consists of applying a sealing pressure and the second sub-step consists of cutting or precutting.
  • the set temperature is 0 degrees Celsius because it is desired to ensure that the product has not been thawed, even temporarily.
  • This setpoint temperature thus corresponds to the critical temperature of the product, that is to say the upper acceptable limit of the storage temperature of this product.
  • the activation temperature is set at -5 ° C.
  • the indicator will be activated during the freezing of the product, and will therefore be activated from the manufacture of the product, requiring no further step, including no additional handling. Subsequently, any break in the cold chain causing a rise in the temperature of the product will cause the gels contained in the two cavities 40 and 42 to come into contact, thus causing a visible and irreversible color change, to detect instantly that the product has been thawed since the time of manufacture.
  • the indicator is stuck on the packaging of the corresponding product. It can also paste it on the barcode printed on the package. Thus, as long as the indicator is transparent, the barcode remains legible. On the other hand, if the indicator changes color after defrosting, the indicator becomes opaque enough so that the barcode can not be read. In this way, it is possible to prevent a product unfit for consumption from being sold by mistake since the barcode will be unreadable at the checkout.
  • the constitution of the indicator according to the invention by the use of two components, or viscous products, intended to mix and / or react together, allows to consider a very fine adaptation of the indicator to the product monitored .
  • Gelatin 150 LB was used more particularly but gelatins whose gel strength (measured for example by the Bloom test) is different or of different origins can be used (pork gelatin, fish gelatin , etc.);
  • polysaccharides in particular agarose, agar, carrageenan iota, scleroglucan, alginates, pectins, etc.
  • certain synergies between certain hydrocoloids pectins, vegetable gums, alginates, xanthan, carrageenan, etc.
  • texturants of synthetic origin for example polyacrylamides or terpenic derivatives.
  • the reaction rate of the gels is an important parameter. In general, the higher the temperature, the faster they will react with each other. In the above-described example of the defrosting indicator, the indicator will change state much faster at 20 ° C. than at 1 ° C. This intrinsic characteristic of the indicator components can be used and regulated to refine the operation of the indicator.
  • the packaging of the product on which the indicator is fixed can be very different, ranging from a simple thin plastic film to a set of several thicknesses of materials, including cardboard.
  • the product takes longer to warm up than the indicator.
  • For a slight temperature rise for example 1 ° C in the case of a thawing indicator, it is therefore possible to prevent the indicator from reacting too quickly.
  • the indicator is therefore adjustable according to the thermal inertia of the product and its packaging.
  • the difference in osmotic pressure, or the ionic imbalance between the two components of the indicator also makes it possible to vary the migration speed of the gel (s). In one embodiment, only one of the two components migrates to the other. It is also possible to add a texturing agent that loses its properties during freezing, or else the pressurized packaging of the two components, which makes it possible to accelerate their bringing into contact.
  • the change of state of the indicator is a color change
  • it can be obtained by using at least one of the components such that its color changes as a function of the pH, the reaction between the two components then being an acid-base type reaction.
  • one of the components is thus of basic pH while the second component is of acidic pH.
  • One of the two components contains a colored indicator.
  • the acidic component migrates to the basic component which contains the colored indicator; or, conversely, the basic component migrates to the acid component that contains the color indicator.
  • a strong acid such as hydrochloric acid
  • a strong base such as soda
  • a weak acid or base will be better adapted, such as lactic acid with a concentration of 20 to 50 mmol / Liter which migrates to a gel dose containing a colored indicator, for example acid fuchsin at concentrations between 0.01 to 0.04%.
  • the pH will be between 1 and 2 for the first component, and the pH will be 8 for the second component.
  • the direction of migration can be adjusted, and in particular amplified, by the addition of texturants (depending on their gel strength and their resistance to freezing and thawing), but also by the modification of the ionic equilibria. Indeed an ionic imbalance between the two components will tend to cancel each other out, with the consequence of accelerating the migration.
  • the change in state of the indicator may be the result of precipitation of a compound (such as precipitation of a protein such as casein), or is the solubility limit of a salt.
  • the indicator is associated with a product to be kept above a given temperature.
  • the indicator will be configured to detect the crossing of a threshold temperature decreasingly.
  • the indicator according to the invention can be used for monitoring any product, food or not, to be kept above or below a given temperature. For example, there are numerous applications in the medical field (medicines, blood bags, organs, etc.)

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Abstract

L'invention se rapporte à un indicateur (1) de l'état de conservation de produits, permettant de détecter si la température du produit a franchi un seuil prédéterminé, dit température de consigne, ce franchissement pouvant être temporaire, l'indicateur comprenant deux films transparents assemblés hermétiquement de manière à emprisonner deux doses de produits liquides ou visqueux, ces doses étant séparées l'une de l'autre par un joint de colle reliant hermétiquement les faces en regard des deux films, la colle étant telle qu'elle perd ses propriétés adhésives au franchissement d'une température prédéterminée, dite température d'activation de l'indicateur, de manière que, si, après l'activation de l'indicateur conséquente au franchissement de la température d'activation, la température de consigne est atteinte, alors les produits visqueux sont libres de se mélanger, ce mélange ayant pour résultat un changement d'état irréversible tel qu'un changement de couleur.

Description

TEMOIN DE FRANCHISSEMENT DE TEMPERATURE POUR UN PRODUIT
La présente invention concerne un témoin de l'état de conservation de produits, notamment des produits congelés ou réfrigérés, permettant d'indiquer si la température d'un produit a franchi un seuil ou une limite à un moment quelconque entre la fabrication du produit et son utilisation et/ou sa consommation, et tel que sa fabrication en grande série et à haute cadence est simple et peu coûteuse. L'indicateur selon l'invention permet de prendre en compte l'évolution thermique du produit en fonction de l'inertie thermique de l'ensemble formé par le produit et son emballage.
Les produits congelés ou surgelés doivent être conservés à une température restant impérativement en permanence en dessous d'une température seuil. Il peut cependant se produire une rupture de la chaîne du froid, c'est-à-dire que la température du produit repasse temporairement au-dessus de sa température de conservation ou d'une température dite critique et déterminée en fonction de la température de conservation optimale du produit. Cette rupture potentielle est favorisée par la multiplication des intervenants dans la vie du produit (fabricant, transporteur, distributeur, consommateur...), ainsi que par les multiples déplacements subis par le produit entre le lieu de sa fabrication et le lieu de consommation.
Or, on sait qu'une élévation temporaire de la température du produit modifie les propriétés organoleptiques d'un produit alimentaire et peut également avoir de lourdes conséquences sur le plan sanitaire, particulièrement pour les produits surgelés qui subiraient une décongélation suivie d'une recongélation. L'invention est également utilisable pour tous les produits devant être conservés à une température donnée, notamment des produits du domaine de la santé, comme par exemple des échantillons biologiques congelés, des médicaments, du plasma sanguin, etc.
Ainsi, le danger est que cette rupture de la chaîne du froid ne soit pas repérée, par exemple parce que le produit a vu sa température s'élever au dessus du seuil fixé, puis redescendre en dessous de celui-ci, le tout entre deux contrôles consécutifs, mais espacés, de cette température, ces deux contrôles délivrant alors comme résultat une valeur correcte pour la température du produit. II faut pour pallier cet inconvénient fournir un témoin capable de délivrer un signal visuel, telle qu'une modification de couleur et/ou de texture, si la température a franchi un seuil donné (par exemple 0° pour les témoins de décongélation). Le changement d'état ou la modification du témoin résultant de la décongélation et/ou de l'élévation temporaire de la température du produit doit être irréversible.
De nombreux témoins de décongélation connus utilisent les propriétés physico-chimiques de l'eau. Ainsi, dans la plupart des systèmes, on utilise un échantillon d'eau congelé dans une configuration telle que la décongélation de l'échantillon suivie de sa recongélation ne permet pas à l'échantillon de revenir dans sa configuration initiale ; par exemple il y a un changement de couleur par mélange de deux échantillon différents, ou encore bris d'une capsule dû à l'expansion de l'eau lors de sa solidification, etc. Les systèmes connus présentent l'inconvénient de se limiter à la détection de la décongélation (soit une température seuil proche de 0°) et de ne pas permettre l'adaptation à la température de conservation du produit. Le témoin selon l'invention propose à l'inverse de pouvoir adapter le seuil de température à ne pas franchir que l'on veut être à même de détecter.
La plupart des systèmes connus présentent également l'inconvénient d'une fabrication complexe et coûteuse, et de nécessiter leur stockage avant utilisation à une température inférieure au point de fusion de leurs constituants. Cette contrainte est très pénalisante pour le fabricant désirant utiliser de tels témoins pour ses produits, car elle doit être intégrée dans sa chaîne logistique et de fabrication du produit. Ainsi, l'invention propose de remédier aux inconvénients de l'art antérieur en fournissant un indicateur adapté à une fabrication en grande série à un coût limité, capable d'indiquer si la température de conservation d'un produit a franchi un seuil correspondant à une température critique, temporairement ou non, ce témoin présentant une température d' activation prédéterminée, le témoin n'étant pas fonctionnel tant qu'il n'a pas atteint cette température d' activation.
L'invention concerne un indicateur de l'état de conservation de produits, permettant de détecter si la température du produit a franchi un seuil prédéterminé, dit température de consigne ou température critique, ce franchissement pouvant être temporaire, l'indicateur comprenant deux films dont un au moins est partiellement transparent, ces deux films étant assemblés hermétiquement de manière à emprisonner des doses de produits liquides ou visqueux , ces doses étant séparées l'une de l'autre par un joint de colle reliant hermétiquement les faces en regard des deux films, la colle étant telle qu'elle perd ses propriétés adhésives au franchissement d'une température prédéterminée, dite température d' activation de l'indicateur, de manière que, si, après l'activation de l'indicateur conséquente au franchissement de la température d' activation, la température de consigne est atteinte, alors les produits visqueux sont libres d'entrer en contact, ce contact ayant pour résultat un changement d'état irréversible tel qu'un changement de couleur et/ou de texture.
La nature de la colle peut être choisie de manière à ajuster la température d' activation de l'indicateur. Ainsi, le témoin selon l'invention permet de choisir une température d' activation qui soit totalement indépendante de la température de consigne. Comparé à l'état de la technique, le témoin offre plus de libertés dans le choix des différents paramètres de fonctionnement de celui-ci, mais également plus de libertés dans la forme et l'apparence extérieure du témoin. En comparaison avec d'autres systèmes utilisant une barrière entre deux composants, cette barrière étant destinée à céder lors de la dilatation des composants, le témoin selon l'invention présente l'avantage d'être moins sensible à la dilatation. Il est également moins fragile car le joint de colle n'est pas destiné à « sauter » sous la pression exercée par les produits visqueux. De plus, cette résistance mécanique est d'autant meilleure que la température de l'indicateur est éloignée de sa température d' activation (par exemple lors du stockage de l'indicateur avant sont utilisation) . Dans le cas de systèmes utilisant une barrière destinée à céder sous la pression due à la dilatation des composants, la fragilité mécanique est en revanche constante quelle que soit la température à laquelle le produit est soumis avant activation. Cette fragilité mécanique est particulièrement pénalisante pour la manipulation du produit avant activation. Dans une réalisation, au moins un des produits visqueux est un gel.
La composition des produits visqueux peut être choisie de manière à ajuster la température de consigne de l'indicateur.
La composition des produits visqueux peut être identique ou différente. La composition des produits visqueux peut être choisie de manière à ajuster la vitesse de migration des gels l'un vers l'autre lorsque la température de consigne est franchie, permettant ainsi d'ajuster la durée de réaction en fonction de paramètres tels que l'inertie thermique de l'ensemble formé par le produit et son emballage.
Dans une réalisation, les produits visqueux sont tels qu'ils ont des vitesses de migration l'un vers l'autre différentes. La composition des produits visqueux peut être choisie de manière à ajuster leur vitesse de réaction lorsque ceux-ci sont en contact, permettant ainsi d'ajuster la durée de réaction en fonction de paramètres variés, comme par exemple l'avancement réel de la dégradation du produit. Dans une réalisation, la réaction entre les deux produits visqueux est de type acido-basique.
La largeur du joint de colle peut être ajustée de manière à imposer un retard plus ou moins important pour l'entrée en contact des produits visqueux une fois la température de consigne atteinte.
La vitesse de réaction peut être ajustée de manière à prendre en compte l'inertie thermique du produit et/ou de son emballage.
Dans une réalisation les deux films sont scellés de manière hermétique sur tout le pourtour de l'indicateur.
Dans une réalisation, l'indicateur constitue une étiquette auto-adhésive.
L' invention concerne également le procédé de fabrication d'un tel indicateur. Le procédé comprend ainsi les étapes suivantes :
- l'étape de dérouler un premier film, dit film inférieur, à haute vitesse, notamment comprise entre vingt mètres par minute et cinquante mètres par minute, - l'étape de déposer à intervalle régulier des joints de colle,
- l'étape de déposer à intervalle régulier des couples de doses de produit visqueux sur le premier film, les doses étant disposées de part et d'autre du joint de colle,
- l'étape d'appliquer un deuxième film, dit film supérieur, sur le premier film sur lequel le produit visqueux est déposé, et — l'étape d'assembler hermétiquement le premier film et le film supérieur de façon à emprisonner chaque couple de doses de produits visqueux dans un conditionnement individuel constituant l'indicateur, et de façon que le joint de colle sépare de manière étanche les doses.
Dans une réalisation, les produits visqueux sont en couche mince, d'épaisseur par exemple comprise entre 0,03 millimètre et 2 millimètres.
Dans une réalisation, le procédé comprend une étape de façonnage de chaque indicateur, le façonnage consistant en au moins l'une des opérations comprises dans le groupe comprenant :
- la découpe selon une forme prédéterminée de chaque indicateur,
- la prédécoupe selon une forme prédéterminée de chaque indicateur,
- la découpe d'un nombre prédéterminé d'indicateurs,
- la prédécoupe d' un nombre prédéterminé d' indicateurs . Dans une réalisation, le procédé est tel que, préalablement à la dépose des doses de produit visqueux, on forme des cavités de réception du produit visqueux dans le film inférieur, et/ou préalablement à l'application du film supérieur sur le film inférieur, on déforme le film supérieur de façon à lui conférer une forme non plane pour chaque dose de produit visqueux. Dans une réalisation, les déformations du premier et/ou du deuxième films sont réalisées par thermoformage et/ou emboutissage et/ ou embossage.
Dans une réalisation, postérieurement à la dépose des doses de produits visqueux, on refroidit ces dernières pour qu'elles résistent aux contraintes subies lors de l'application du deuxième film.
Dans une réalisation, le procédé comprend l'étape de mettre en œuvre au moins un couple de buses à lèvre pour déposer les doses de produit visqueux.
Dans une réalisation, le procédé comprend l'étape de déposer les doses de produit visqueux sur le premier film en mettant en œuvre un cylindre d' héliographie.
Dans une réalisation, l'étape d'assembler hermétiquement le premier et le deuxième films est effectuée par collage, et/ ou thermosce11âge et/ou par ultrasons.
Dans une réalisation, le procédé comprend une étape de dépôt d'au moins une substance adhésive effectuée au moyen d'au moins une buse et/ou d'un cylindre de flexographie. Dans une réalisation, l'étape d'assembler hermétiquement le premier et le deuxième films comprend :
— une étape de positionnement du second film par rapport au premier, et
- une étape d'application de pression du second film sur le premier film en dehors de la zone contenant le produit visqueux et sur le joint de colle. Dans une réalisation, le façonnage est effectué simultanément à l'application de pression.
Dans une réalisation, l'étape de façonnage des produits conditionnés est réalisée au moyen d'un cylindre tournant pourvu de couteaux.
Dans une réalisation, le film inférieur est enduit de colle à l'opposé de la face sur laquelle le produit visqueux est déposé, de façon que l'indicateur constitue une étiquette adhésive. Dans une réalisation, le film inférieur est solidaire d'un film support dont l'état de surface est tel qu'il permet, d'une part, l'assemblage temporaire du premier film sur le film support , et, d'autre part, que la quasi-totalité de la colle reste sur le premier film après séparation du support.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés, sur lesquels : — la figure 1 représente un indicateur conforme à l' invention,
- la figure 2 représente un indicateur conforme à l'invention, dans son état non activé, et vu de profil, - la figure 3 représente l'indicateur de la figure 2 après son activation,
- la figure 4 représente l'emballage d'un produit pourvu d'un témoin conforme à l'invention,
- la figure 5 est un schéma décrivant les principales étapes d'un procédé de fabrication en grande série de l' indicateur,
- la figure 6 est un détail d'un cylindre de découpe mis en œuvre dans le cadre du procédé représenté sur la figure 5, et - la figure 7 représente un des motifs de découpe du cylindre représenté sur la figure 6.
La figure 1 représente un mode de réalisation de l'invention. L'indicateur 1 se présente sous la forme d'un conditionnement, dans l'exemple une étiquette autoadhésive, présentant deux cavités 40 et 42, ou poches, remplies chacune d'une dose d'un produit liquide ou visqueux, dans l'exemple un gel 44 dans la cavité 40 et un gel 46 dans la cavité 42. Les deux gels sont de préférence différents. Le conditionnement est réalisé par superposition de deux films transparents, ces deux films étant collés sur la périphérie de l'indicateur. Une séparation entre les deux doses de gel est réalisée au moyen d'un joint de colle 48 qui relie les faces internes inférieure et supérieure de l'indicateur, correspondant aux deux faces en regard des deux films. La colle utilisée pour réaliser le joint 48 est telle qu'elle perd ses propriétés adhésives en dessous ou au dessus d'une certaine température, dite température d' activation. Ainsi, tant que l'indicateur n'a pas atteint cette température d' activation, celui-ci n'est pas activé et n'est pas fonctionnel, car la barrière physique que représente le joint de colle sépare de façon étanche les deux cavités 40 et 42.
Une fois que la température d' activation est atteinte, la colle perd ses propriétés adhésives, le joint de colle 48 « saute », c'est-à-dire que le film supérieur n'est plus en contact avec le film inférieur au niveau du joint de colle. Il n' y a alors plus de séparation physique entre les deux gels 44 et 46. L'indicateur est alors activé : il est fonctionnel. En effet, à partir de l'instant où l'indicateur est activé, s'il est amené à franchir le seuil de température critique, dite température de consigne, les deux gels qui ne sont plus séparés vont pouvoir entrer en contact, leur contact aboutissant à un changement de couleur irréversible.
Ainsi, même si le franchissement de la température de consigne est temporaire et que la température de l'indicateur reprend une valeur correcte, le changement de couleur permet de détecter qu'il y a eu franchissement de la température de consigne, et que le produit ne doit pas être utilisé, ou est impropre à la consommation.
La température de consigne de l'indicateur correspond à une température dite critique du produit. Cette température critique dépend de la température de conservation optimale du produit mais peut varier en fonction de différents critères, dont la composition du produit lui-même. Ainsi des produits devant être conservés à la même température n' auront pas forcément la même température critique, et nécessiteront donc un indicateur différent. Par exemple la température de conservation des produits surgelés est de -18°C, mais suivant le type de produit, on aura des températures critiques comprises entre - 100C ( moins dix degrés Celsius) et 00C.
La conception de l'indicateur le rend adapté à une fabrication en grande série, à haute cadence, via un procédé de fabrication peu coûteux.
Sur la figure 5 sont schématisées les différentes étapes du procédé de fabrication selon l'invention. Un film inférieur 10 est déroulé à une vitesse comprise entre 20 et 50 mètres par minute. Le film utilisé, de type polypropylène ou polyéthylène, est de largeur 1 comprise entre 100 et 330 mm. Il est transparent. Ce film est adossé à un film support 11, ou dorsale siliconée, de manière à former un complexe autoadhésif. Ce complexe peut être assemblé en amont sur la même ligne de fabrication, l'assemblage comprenant une étape d'enduction de colle du film support siliconé.
Une première étape A d'enduction du film 10 de colle 12 est effectuée. Cette colle 12, à la différence de la colle utilisée pour réaliser le joint 48, conserve ses propriétés adhésives quelle que soit la température Cependant, ces propriétés adhésives varient avec la température. Le dépôt de la colle s'effectue à une température donnée, dans l'exemple supérieure à une centaine de degrés Celsius. Une seconde étape B de réticulation de cette couche de colle 12 est ensuite réalisée, par exemple au moyen de lampes à rayonnement ultraviolet 14. L'action des rayons ultraviolets (U.V.) est stérilisante, tout comme l'étape d'enduction à une température de 100 0C. La stérilisation du film est particulièrement utile dans le cas ou l'on est amené à déposer un produit visqueux sensible à une contamination potentielle, ou dans le cas où l'on cherche à maîtriser la population de microorganismes contenus dans une étiquette formant un indicateur de conservation de substance.
Bien entendu, on peut, pour enduire le film de colle 12, utiliser des colles de natures différentes, notamment des colles ne nécessitant pas de réticulation aux rayons ultraviolets. En variante encore, on peut faire appel à deux types de colles ayant des propriétés différentes pour combiner les avantages de ces colles. Par exemple, on utilise une première colle caractérisée par une cohésion importante en périphérie du conditionnement et une seconde colle caractérisée par un « tack » important au plus près du gel. Cette seconde colle peut aussi être utilisée pour maintenir le gel sur le film 10. On rappelle ici que le « tack » d'une colle est son pouvoir adhésif instantané.
On réalise ensuite une étape B' de dépose des joints de colle 48. Cette enduction est réalisée à intervalles réguliers, ces intervalles étant choisis de manière à ce que, dans une étape ultérieure de dépose des produits visqueux, la position relative de ceux-ci par rapport au joint de colle 48 soit correcte. En d'autres termes, le joint de colle est positionné en premier sur le film inférieur, et le positionnement ultérieur des produits visqueux est tel que ceux-ci sont bien situés de part et d'autre du joint de colle. Dans le cas où l'on souhaite réaliser un témoin de décongélation, on peut par exemple utiliser une colle fragile au froid, telle que la colle de marque HENKEL, référence TECHNOMELT Q3183.
Une étape C de dépôt de couples de doses (ou quantités prédéterminées) de gel 44, 46 est ensuite effectuée. Les étapes B' et C, de dépose des joints de colle 48 et de dépôt des couples de doses de gel 44, 46, sont, de préférence, simultanées, permettant ainsi d'éviter des problèmes complexes de positionnement relatif des joints de colle et des doses de gel. L'étape de dépôt des couples de doses de gel est effectuée au moyen de couples de buses à clinquant 18 et 19. Chaque couple de buses 18 et 19 dépose un couple de doses de gel 44 et 46 de forme sensiblement parallélépipédique, en puisant chacune dans un réservoir différent afin que chaque couple puisse être composé de gels différents. Le gel déposé est suffisamment visqueux pour ne pas s'écouler instantanément. On peut, pour limiter l'écoulement, choisir la température et/ou la composition du gel lors du dépôt. On peut notamment ajouter des agents gélifiants et/ou des agents texturants, tels que ceux décrits plus bas. Le nombre de couples de buses à clinquant réparties sur la largeur du film inférieur 10 détermine le nombre de couples de doses de gel 44, 46 déposées sur une largeur du film inférieur. Les paramètres définissant chaque dose 44, 46 tels que la longueur, la largeur et l'épaisseur sont contrôlés au moyen des buses à clinquant 18, 19. De telles buses à clinquant sont par exemple celles fabriquées et distribuées par la société nord-américaine Nordson Corp.
Une étape de refroidissement D est ensuite effectuée. Cette étape a pour but d'augmenter la résistance aux contraintes mécaniques des doses de gel 44, 46. Cette étape est réalisée au moyen de la circulation d'un gaz froid, par exemple en mettant en oeuvre la détente d'un gaz liquéfié, tel que l'azote liquide. L'azote est un gaz naturellement inerte et limite sensiblement les risques de contamination. Celui-ci est pulvérisé à proximité du gel, par exemple au moyen de buses coniques 20.
L' azote liquide doit être pulvérisé par les buses coniques 20 de façon à se vaporiser dès la sortie des buses, ainsi la température du courant gazeux (azote et air) aux environs du gel est contrôlée et maintenue à une température proche de -600C. L'action de l'azote gazeux permet d'éviter les inconvénients qui seraient occasionnés s'il restait à l'état liquide ; en particulier, on évite la dénaturation de la colle et du gel, et la fragilisation du film inférieur.
Pour assurer que l'azote soit à l'état gazeux quand il entre en contact avec le gel et pour contrôler la température de l'enceinte mentionnée plus loin, on peut jouer sur de nombreux paramètres, comme le diamètre et la hauteur, l'angle d'ouverture et l'orientation des buses coniques, la pression et le débit de l'azote dans ces buses, ainsi que le débit de renouvellement d'air. Cette étape de refroidissement est réalisée dans une enceinte (non montrée) dont la température est régulée, comme expliqué ci-dessus. En effet, sans régulation, cette enceinte se refroidirait progressivement, entraînant le risque que l'azote conserve son état liquide dans l'enceinte. C'est pourquoi, pour réguler la température de cette enceinte, on utilise aussi un dispositif de ventilation et d'extraction d'air.
Cette étape de refroidissement n'est pas nécessaire dans certains cas, notamment lorsque l'épaisseur de gel est très faible, et/ou lorsque le gel est très visqueux.
La température de refroidissement ne peut toutefois pas être trop basse afin de ne pas altérer les propriétés adhésives de la colle utilisée pour réaliser le joint 48. De préférence, on peut choisir des gels ayant des propriétés (notamment les propriétés relatives à la viscosité) permettant de supprimer cette étape de refroidissement.
En variante, le refroidissement est réalisé par refroidissement d'une plaque horizontale située sous le film inférieur, avant le conditionnement du gel . En variante encore, le refroidissement est réalisé à l'aide d'un cylindre sur lequel défile le film inférieur et dans lequel circule un mélange, notamment un mélange d'eau et de glycol ; le débit de circulation de ce mélange et le diamètre du cylindre permettent d'ajuster la cinétique de refroidissement. A la place ou en complément du refroidissement, on peut empêcher l'étalement du gel en lui appliquant un champ électrique. On peut aussi empêcher l'étalement du gel en effectuant au préalable une pression ou une enduction qui délimite en relief le contour de la dose de gel. Ce relief est constitué d'une encre ou de colle qui servira ensuite à l'assemblage du film 10 avec le film supérieur décrit plus loin.
L'étape suivante est une étape E d'application et de positionnement sur le premier film 10 d'un deuxième film, ou film supérieur 22, de manière à emprisonner les doses de gel 44, 46. Ce film supérieur 22 est, dans l'exemple, de même nature que le film inférieur. Il est donc également transparent.
Lors de cette étape, on soumet le film supérieur 22 à la pression d'application minimum pour qu'il entre en contact et adhère au film inférieur. Le film supérieur est préalablement freiné et soumis à la contrainte de deux rouleaux de guidage 21 et 23 de manière à l'étirer. L'étirage du film supérieur 22 est nécessaire pour éviter un déplacement non désiré de ce film par rapport au film inférieur lors de son application sur le film inférieur 10, un tel déplacement pouvant provoquer la formation de plis.
Un cylindre de positionnement 24 permet l'application du film supérieur 22 sur le film inférieur 10 avec une légère pression. La pression ainsi appliquée est contrôlée : si elle est insuffisante, le film supérieur 22 n'entre pas en contact avec le film inférieur ; si elle est trop importante, il risque de se former des plis sur le film 22 ou un fluage du gel sous la pression. Ce cylindre 22 est recouvert d'une mousse dont les paramètres d'épaisseur et de dureté permettent notamment de contrôler la pression appliquée par ce cylindre. Une étape de scellage et de découpe F est ensuite réalisée, au moyen d'un cylindre de découpe 26 et d'un cylindre d'appui 27 entre lesquels défilent les films 10, 11 et 22 et les doses 44, 46. Ce cylindre rotatif de découpe 26 est pourvu d'une pluralité de motifs de découpe 28 adaptés à la forme des indicateurs. La pression exercée par le cylindre 26 sur le cylindre 27 est choisie de manière à sceller le film supérieur sur le film inférieur sur le pourtour des indicateurs ainsi que sur le joint de colle et de manière à découper l'indicateur (i.e. les films 10 et 22), sans découper la dorsale 11. Le rôle du cylindre d'appui est de permettre l'application d'une forte pression par le cylindre 26 sans déformer les films 10, 11 et 22.
Le cylindre de découpe 26 tourne à une vitesse ajustée en fonction de la vitesse de défilement du film inférieur. Une cellule de détection (non montrée) permet de repérer la position des motifs de découpe 28 sur le cylindre 26 et fournit un signal de commande de la dépose du gel, de façon à assurer la synchronisation de ce dépôt avec la découpe, c'est-à-dire le positionnement souhaité des couteaux par rapport à la dose de gel considérée.
La figure 6 représente un cylindre de découpe 26. La surface 260 du cylindre, à l'exception des motifs de découpe 28, est recouverte d'une pellicule de mousse d'épaisseur et de dureté déterminées. Chaque motif de découpe 28 comprend un filet de découpe 30, dessinant la forme de la découpe ou de la prédécoupe adaptée à l'indicateur que l'on souhaite obtenir. Chaque motif de découpe 28 comprend également un organe de pression 29 telle qu'il permet d'exercer une pression sur le joint de colle 48 afin de sceller celui-ci de manière hermétique. L'organe de pression 29 est réalisé dans de la mousse de densité suffisante pour exercer la pression nécessaire au scellage des joints de colle 48 et sa largeur correspond à la largeur de ces joints de colle. La largeur de l'organe de pression 29 correspond à la largeur L du joint de colle 48. A l'intérieur du contour délimité par chaque filet de découpe 30, est disposée une garniture de mousse 32. Les garnitures de mousse 32 sont dans l'exemple de même nature et de même épaisseur que la mousse recouvrant la surface 260 du cylindre. Cette épaisseur est telle que, lorsque la mousse n'est pas soumise à une contrainte, les arêtes coupantes sont sous la surface libre de cette mousse. En d'autres termes, la hauteur des lames (couteaux) est inférieure à l'épaisseur de la mousse non contrainte. Lorsqu'une zone du cylindre 26 entre en contact avec le film 22, en appui sur le cylindre 27, la mousse recouvrant la surface 260 du cylindre ainsi que les garnitures
32 permettent d'assurer la pression nécessaire au scellage des deux films, y compris au niveau du joint de colle 48 grâce à l'organe de pression 29. Lors de cette mise sous pression, la mousse se déforme, et se tasse (se comprime) pour laisser apparaître les filets de découpe qui entrent à leur tour en contact avec les films pour assurer la découpe ou la prédécoupe sur les génératrices des cylindres 26 et 27 simultanément en contact avec les films. De préférence, la densité de la mousse constituant l'organe de pression 29 sera moins importante que la densité de la mousse constituant les garnitures 32. Ainsi, la pression exercée sur le joint de colle 48 sera moins importante que celle exercée pour le scellage des deux films.
La figure 7 montre en détail un motif de découpe 28, comprenant le filet de découpe 30, la garniture de mousse 32. Cette garniture 32 présente en son centre un évidemment 34.
Cette cavité est destinée à éviter l'écrasement des doses de gel lors de la mise sous pression. L' évidemment 34 est séparée en deux cavités identiques 34i et 342 par l'organe de pression 29.
Les doses de gel viennent ainsi se loger dans les cavités 34i et 342 lors de la mise sous pression.
Dans une variante non représentée, l'organe de pression 29 et la garniture de mousse 32 sont réalisés dans le même matériau et constituent une pièce unique.
Pour améliorer le « tack » et/ou la cinétique de cohésion de la colle, lors de cette étape de scellage, il est avantageux de chauffer le cylindre.
La colle 12 peut être déposée sur l'ensemble de la surface soit du film inférieur soit du film supérieur soit sur les deux épaisseurs de film, et ce avant le dépôt du liquide visqueux. L'efficacité du collage dépend de la quantité de colle totale déposée et de ses qualités intrinsèques. La quantité de ladite colle n'excédera pas, dans la plupart des cas, 30 grammes par m2.
En variante, on utilise la soudure thermique et/ou par ultrasons.
La soudure thermique et/ou par ultrasons peut être utilisée à la place ou en complément du collage. Dans le cas où on utilise ce type de soudure en complément du collage, les largeurs de soudage peuvent être réduites au contour de la dose, ce qui permet de maintenir une cadence de fabrication élevée ; dans ce cas, la soudure permet d'améliorer l'étanchéité et/ou d'augmenter la pression du gel dans le conditionnement, et donc son épaisseur. La pression interne permet notamment d'accélérer la mise en contact des deux gels. Si on utilise la soudure thermique et la soudure par ultrasons, en raison des vitesses différentes de chaque technique de soudure, il est préférable que la soudure thermique soit transversale par rapport à la direction de défilement des films et que la soudure par ultrasons soit dans la direction de défilement des films.
La qualité du scellage dépend de la température de scellage, c'est-à-dire de la fréquence de vibration dans le cas d'une soudure à ultrasons, de la vitesse de défilement des films, de la largeur de la soudure et de l'épaisseur des films. II est précisé que dans le cas d'une soudure thermique ou par ultrasons, le film inférieur n'est pas adossé (complexé) au film siliconé au préalable mais en fin de chaîne de production.
En variante, les films 10 et/ou 11 et/ou 22 comportent des impressions réalisées en ligne ou au préalable. En variante encore, l'étape F peut être réalisée en deux sous-étapes. La première sous-étape consiste à appliquer une pression de scellage et la seconde sous-étape consiste à effectuer la découpe ou la prédécoupe.
On va décrire ci-après un mode de réalisation de l'indicateur, dans lequel celui-ci est utilisé en tant que témoin de décongélation. Dans ce mode de réalisation, la température de consigne est de 0 degré Celsius car l'on souhaite s'assurer que le produit n'a pas été décongelé, même temporairement. Cette température de consigne correspond ainsi à la température critique du produit, c'est-à-dire la limite supérieure acceptable de la température de conservation de ce produit. Dans cet exemple, la température d'activation est fixée à -5°C. Ainsi l'indicateur peut être fabriqué et stocké à température ambiante, car il n'est pas encore activé. Par la suite, l'indicateur peut être avantageusement activé lors de la fabrication du produit, l'indicateur étant associé ou fixé au produit avant sa congélation. De cette manière, l'indicateur sera activé lors de la congélation du produit, et sera donc activé dès la fabrication du produit, ne nécessitant aucune étape ultérieure, et notamment aucune manutention supplémentaire. Par la suite, toute rupture de la chaîne du froid occasionnant une remontée de la température du produit amènera les gels contenus dans les deux cavités 40 et 42 à entrer en contact, provoquant ainsi un changement de couleur visible et irréversible, permettant de détecter instantanément que le produit a été décongelé depuis le moment de sa fabrication.
Comme montré sur la figure 4, l'indicateur est collé sur l'emballage du produit correspondant. On peut d'ailleurs coller celui-ci sur le code-barres imprimé sur l'emballage. Ainsi, tant que l'indicateur est transparent, le code-barres reste lisible. En revanche, si l'indicateur change de couleur suite à une décongélation, l'indicateur devient suffisamment opaque pour que le code-barres ne puisse être lu. On peut de cette manière éviter qu'un produit impropre à la consommation ne soit vendu par mégarde puisque le code-barres sera illisible au passage en caisse.
La constitution de l'indicateur selon l'invention, de par l'utilisation de deux composants, ou produits visqueux, destinés à se mélanger et/ou à réagir ensemble, permet d'envisager une adaptation très fine de l'indicateur au produit surveillé.
En effet, on peut obtenir de nombreux comportements et réactions différents de la part de ces deux composants en fonction de leur composition. Par exemple, on peut choisir la viscosité des gels, ce qui permet de faire varier le temps nécessaire au mélange des deux composants à une température donnée. Cela permet alors de prédéterminer la vitesse de mélange des deux composants, et donc la vitesse de réaction de l'indicateur lorsqu'il a franchi la température de consigne. On ajoute ainsi un facteur temps dans le fonctionnement de l'indicateur, ce qui permet par exemple de disposer d'une marge de détection ajustable face aux franchissements très temporaires de la température de consigne. De nombreux facteurs permettent de faire varier la viscosité, ou vitesse d'écoulement, des gels. Il s'agit notamment de la température de gélification (en particulier par ajout d'un agent gélifiant), de la texture du gel (notamment par l'ajout d'un agent texturant) . Parmi les agents gélifiants et les agents texturants que l'on peut utiliser, on trouve par exemple :
- les gélatines : La gélatine 150 LB a été plus particulièrement utilisée mais des gélatines dont la force de gel (force mesurée par exemple grâce au test de Bloom) est différente ou d'origines différentes peuvent être utilisées (gélatine de porc, gélatine de poisson, etc.) ;
- les Polysaccharides, notamment l'agarose, l'agar, le carraghénane iota, le scleroglucane, les alginates, les pectines... Par ailleurs des synergies entre certains hydrocoloides (Pectines, gommes végétales, alginates, xanthane, carraghénane...) peuvent présenter des propriétés texturantes et gélifiantes très intéressantes, notamment le mélange xanthane et guar ; - les texturants d'origine synthétique : par exemple des polyacrylamides ou des dérivés terpeniques . La vitesse de réaction des gels est un paramètre important. De manière générale, plus la température est élevée, plus ceux-ci vont réagir vite entre eux. Dans l'exemple décrit plus haut de témoin de décongélation, l'indicateur changera d'état bien plus vite à 20 0C qu'à 1°C. Cette caractéristique intrinsèque des composants de l'indicateur peut être utilisée et régulée pour affiner le fonctionnement de l'indicateur.
En effet, selon les produits pour lesquels il est utilisé, l'emballage du produit sur lequel l'indicateur est fixé peut être très différent, allant d'un simple film plastique de faible épaisseur à un ensemble de plusieurs épaisseurs de matériaux, dont notamment du carton. De ce fait, il peut y avoir un gradient de température très variable entre le témoin, fixé sur une surface extérieure de l'emballage du produit et le produit lui-même.
Ainsi, le produit met plus de temps à se réchauffer que l'indicateur. Pour un faible dépassement de la température, par exemple 1°C dans le cas d'un témoin de décongélation, on peut donc éviter que l'indicateur réagisse trop vite. L'indicateur est donc ajustable en fonction de l'inertie thermique du produit et de son emballage.
Outre la nature des gels, comme décrit plus haut, on peut également choisir des paramètres tels que la distance entre les deux cavités 40 et 42 (donnée par la largeur L du joint de colle 48) , et la nature du support (son adhérence, son état de surface) sur lesquels les gels sont déposés, pour faire varier la vitesse de réaction de l'indicateur.
La différence de pression osmotique, ou encore le déséquilibre ionique entre les deux composants de l'indicateur permettent également de faire varier la vitesse de migration du ou des gels (s) . Dans une réalisation, un seul des deux composants migre vers l'autre. On peut également ajouter un agent texturant perdant ses propriétés lors de la congélation, ou encore le conditionnement sous pression des deux composants, ce qui permet d'accélérer leur mise en contact.
Dans le cas où le changement d'état de l'indicateur est un changement de couleur, celui-ci peut être obtenu en utilisant au moins un des composants tel que sa couleur change en fonction du pH, la réaction entre les deux composants étant alors une réaction de type acido-basique. Avant réaction, l'un des composants est ainsi de pH basique tandis que le deuxième composant est de pH acide. L'un des deux composants contient un indicateur coloré. On distingue au moins deux cas : le composant acide migre vers le composant basique qui contient l'indicateur coloré ; ou, à l'inverse, le composant basique migre vers le composant acide qui contient l'indicateur coloré. On peut notamment envisager d'utiliser :
- Un acide fort, comme par exemple de l'acide chlorhydrique,
- Une base forte, comme par exemple de la soude,
- Un acide faible, - Une base faible.
Pour garantir que l'étiquette soit comestible (ou garantir sa non-toxicité en cas d' ingestion involontaire) , un acide ou une base faible seront mieux adaptés, tel que de l'acide lactique avec une concentration de 20 à 50 mmol/Litre qui migre vers une dose de gel contenant un indicateur coloré, par exemple la fuchsine acide aux concentrations comprises entre 0,01 à 0,04 %.
On peut jouer sur le pH avant mise en contact des deux composants. Pour une acidification, et donc une réaction, plus rapide, un acide fort sera plus efficace. Par exemple, le pH sera compris entre 1 et 2 pour le premier composant, et le pH sera de 8 pour le deuxième composant.
Le sens de migration peut être ajusté, et notamment amplifié, par l'ajout de texturants (en fonction de leur force de gel et de leur résistance à la congélation et à la décongélation) , mais également par la modification des équilibres ioniques. En effet un déséquilibre ionique entre les deux composants tendra à s'annuler, avec pour conséquence d'accélérer la migration. On peut jouer sur le déséquilibre ionique des deux composants en ajoutant différents sels à des concentrations différentes, comme par exemple :
- aucun sel ajouté dans le premier composant,
- différents taux de chlorure de sodium (de 8,5 à 50 g/kg) dans le deuxième composant. Le changement d'état de l'indicateur peut être le résultat de la précipitation d'un composé (comme par exemple la précipitation d'une protéine telle que la caséine), ou correspond à la limite de solubilité d'un sel. Dans une variante de l'invention, l'indicateur est associé à un produit devant être conservé au dessus d'une température donnée. Ainsi, l'indicateur sera configuré de manière à détecter le franchissement d'une température seuil de manière décroissante. L'indicateur selon l'invention peut être utilisé pour la surveillance de tout produit, alimentaire ou non, devant être conservé au dessus ou en dessous d'une température donnée. On peut citer par exemple de nombreuses applications dans le domaine médical (médicaments, poches de sang, organes...)

Claims

REVENDICATIONS
1. Indicateur (1) de l'état de conservation de produit, permettant de détecter si la température a franchi un seuil prédéterminé, dit température de consigne ou température critique, ce franchissement pouvant être temporaire, l'indicateur comprenant deux films dont au moins un est partiellement transparent, ces deux films étant assemblés hermétiquement de manière à emprisonner deux doses (44, 46) de produits liquides ou visqueux , ces doses étant séparées l'une de l'autre par un joint de colle (48) reliant hermétiquement les faces en regard des deux films, la colle étant telle qu'elle perd ses propriétés adhésives au franchissement d'une température prédéterminée, dite température d' activation de l'indicateur, de manière que, si, après l' activation de l'indicateur conséquente au franchissement de la température d' activation, la température de consigne est atteinte, alors les produits visqueux sont libres d'entrer en contact, ce contact ayant pour résultat un changement d'état irréversible tel qu'un changement de couleur et/ou de texture.
2. indicateur selon la revendication 1, dans lequel la nature de la colle est choisie de manière à ajuster la température d' activation de l'indicateur.
3. Indicateur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel au moins un des produits visqueux est un gel.
4. Indicateur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la composition des produits visqueux est identique.
5. Indicateur selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la composition des produits visqueux est choisie de manière à ajuster la température de consigne de l'indicateur.
6. Indicateur selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la composition des produits visqueux est choisie de manière à ajuster la vitesse de migration des gels l'un vers 1' autre.
7. Indicateur selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la composition des produits visqueux est choisie de manière à ajuster leur vitesse de réaction lorsque ceux-ci sont en contact.
8. Indicateur selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la réaction entre les deux produits visqueux est de type acido-basique.
9. Indicateur selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel la largeur L du joint de colle (48) est choisie de manière à contrôler le délai d'entrée en contact des produits visqueux.
10. Indicateur selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel les deux films sont scellés de manière hermétique sur tout le pourtour de l'indicateur.
11. Indicateur selon l'une des revendications 1 à 10, constituant une étiquette auto-adhésive.
12. indicateur selon l'une des revendications précédentes, utilisé comme témoin de décongélation.
13. Procédé de fabrication d'un indicateur selon l'une des revendications 1 à 12, le procédé comprenant les étapes suivantes : — l'étape de dérouler un premier film, dit film inférieur (10), à haute vitesse, notamment comprise entre vingt mètres par minute et cinquante mètres par minute,
- l'étape de déposer à intervalle régulier des joints de colle (48),
- l'étape de déposer à intervalle régulier des couples de doses (44, 46) de produit visqueux sur le premier film (10) , les doses de chaque couple étant disposées de part et d'autre du joint de colle (48) — l'étape d'appliquer un deuxième film, dit film supérieur (22) , sur le premier film (10) sur lequel le produit visqueux est déposé, et
- l'étape d'assembler hermétiquement le premier film (10) et le film supérieur (22) de façon à emprisonner chaque couple de doses (44, 46) de produit visqueux dans un conditionnement individuel constituant l'indicateur (1), et de façon que le joint de colle (48) sépare de manière étanche les doses (44, 46) .
14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel les doses sont en couche mince, d'épaisseur par exemple comprise entre 0,03 millimètres et 2 millimètres.
15. Procédé selon l'une des revendications 13 et 14, comprenant une étape de façonnage de chaque indicateur, le façonnage consistant en au moins l'une des opérations comprises dans le groupe comprenant :
- la découpe selon une forme prédéterminée de chaque indicateur (1) ,
- la prédécoupe selon une forme prédéterminée de chaque indicateur (1) , - la découpe d'un nombre prédéterminé d'indicateurs (1),
- la prédécoupe d' un nombre prédéterminé d' indicateurs (D •
16. Procédé selon l'une des revendications 13 à 15, dans lequel, préalablement à la dépose des doses (44, 46) de produit visqueux, on forme des cavités de réception du produit visqueux dans le film inférieur (10), et/ou préalablement à l'application du film supérieur (22) sur le film inférieur (10), on déforme le film supérieur (22) de façon à lui conférer une forme non plane pour chaque dose (44, 46) de produit visqueux.
17. Procédé selon la revendication 16, dans lequel les déformations du premier et/ou du deuxième films sont réalisées par thermoformage et/ou emboutissage et/ ou embossage.
18. Procédé selon l'une des revendications 13 à 17, dans lequel, postérieurement à la dépose des doses de produits visqueux, on refroidit ces dernières pour qu'elles résistent aux contraintes subies lors de l'application du deuxième film (22).
19. Procédé selon l'une des revendications 13 à 18, comprenant l'étape de mettre en œuvre au moins un couple de buses (18, 19) à lèvre pour déposer les doses (44, 46) de produit visqueux.
20. Procédé selon l'une des revendications 13 à 19, comprenant l'étape de déposer les doses de produit visqueux sur le premier film (10) en mettant en œuvre un cylindre d' héliographie.
21. Procédé selon l'une des revendications 13 à 20, dans lequel l'étape d'assembler hermétiquement le premier et le deuxième films est effectuée par collage, et/ ou thermosce11âge et/ou par ultrasons.
22. Procédé selon l'une des revendications 13 à 21, comprenant une étape de dépôt d'au moins une substance adhésive (12) effectuée au moyen d'au moins une buse et/ou d'un cylindre de flexographie .
23. Procédé selon l'une des revendications 13 à 22, dans lequel l'étape d'assembler hermétiquement le premier et le deuxième films comprend :
- une étape de positionnement du second film (22) par rapport au premier, et
- une étape d'application de pression du second film (22) sur le premier film (10) en dehors de la zone contenant le produit visqueux et sur le joint de colle (48).
24. Procédé selon les revendications 13 à 23, dans lequel le façonnage est effectué simultanément à l'application de pression.
25. Procédé selon la revendication 15 à 24, dans lequel l'étape de façonnage des produits conditionnés est réalisée au moyen d'un cylindre (26) tournant pourvu de couteaux.
26. Procédé selon l'une des revendications 13 à 25, dans lequel le film inférieur (10) est enduit de colle à l'opposé de la face sur laquelle le produit visqueux est déposé, de façon que le produit conditionné constitue une étiquette adhésive.
27. Procédé selon la revendication 26, dans lequel le film inférieur (10) est solidaire d'un film support (11) dont l'état de surface est tel qu'il permet, d'une part, l'assemblage temporaire du premier film (10) sur le film support (11) , et, d'autre part, que la quasi-totalité de la colle reste sur le premier film (10) après séparation du support (11) .
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